بررسی خواص الکترونی نانوتیوبهاونانوریبونها

نانو ساختار ها موادی هستند بااندازه هایی در حدود نانومترکه با توجه به شکل، اندازه وابعادشان خواصی متفاوت ازحالت توده ونیز متفاوت از حالت اتمی از خود نشان می دهند. نانو ساختار ها به شکلها واندازه های مختلف: نانو ذرات، نانو لوله های تک دیواره ی منفرد وکلاف، نانو جزیره ها، نانو ریبونها، و...سنتز وساخته می شوند و تحقیقات ومطالعات بسیاری رابه خود اختصاص داده اند. نانو ساختارها خواص مکانیکی، الکترونی، حرارتی وترابری منحصر به فردی از خود نشان می دهند. نانو لوله ها بسته به انحنایشان می توانند نانو سیمهای فلزی یا نیمه رسانا باشند. با توجه به خواص الکترونی یاد شده، سه نوع مختلف قطعه الکترونی بر اساس نانو لوله ها ساخته می شود. اولین آنها نانو لوله های نیمه رسانا هستند که مقداری نا خالصی بین آنها تزریق شده باشد. دومین دسته، اتصال دونانو لوله به یکدیگر است که حاصل آن نانو لوله ای است که برای ترابری بار در امتداد آن بسیار مناسب است و دسته سوم هم برقراری یک پل درمقیاس نانو مابین دو الکترود با فاصله ی کمتر ازnm30 می باشد که می تواند به عنوان سیم کوانتمی در قطعات الکترونیک ملکولی بکاررود. از مهمترین خواص نانو لوله ها اسپین – الکترونیک یا اسپینترونیک است. در این حوزه، درجه آزادی اسپین الکترون برای انتقال و ذخیره اطلاعات و مخابرات قابل تنظیم و کنترل است. لذا نانولوله هابه عنوان رساناهایی به منظور ترابری اسپین در فواصل دور، ابزارهایی ایده آل به شمار می روند. نانولوله ها همچنین با داشتن مدول یانگ از مرتبه چندین tpa، خواص مکانیکی فوق العاده ای دارند واین سبب می شود که بتوان از آنها موادی با قدرت کشش بالا ساخت، بدون اینکه جسم دچار شکستگی و آسیب گردد. محققان درمطالعه این مواد، روشها ومدلهای تجربی ونظری مختلفی بکار برده اند. در حوزه مطالعات نظری مدل بستگی محکم، نظریه تابعی چگالی و شبیه سازی دینامیک ملکولی از آن جمله است. درفصل اول این پایان نامه تاریخچه ای از نانو ساختارها و مقدمه ای از خواص مختلف فیزیکی، شیمیایی، ترابری، اپتیکی و... آنها ونیز توضیحاتی در باره ساختار هندسی نانو لوله ها ارایه می شود. معرفی اجمالی نظریه تابعی چگالی و محاسبات ساختار نواری به فصل دوم اختصاص داده شده است. در فصل سوم نانوریبونها معرفی وساختار هندسی وخواص الکترونی آنها شرح داده شده است. همچنین اثر جذب گازهای o2 وn2 بر ساختار الکترونی نانو ریبونهای گرافنی آرمچیر در فصل سوم بررسی شده است. در فصل چهارم مقدمه ای از خواص وویژگیهای نیمه رسانای اکسید روی همچنین خواص نانو لوله تک دیواره اکسید روی ارایه شده است. در پایان، خواص الکترونی کلاف نانو لوله اکسید روی مطالعه شده است. نتیجه این مطالعات این است که ساختار الکترونی نانو لوله تک دیواره zno در حالت منفرد با ساختار الکترونی آن در حالت کلاف متفاوت است واز نیمه رسانایی در حالت منفرد به فلزی در حالت کلاف تغییر می کند.